SOLIDIFICACIÓN: NUCLEACIÓN Y CRECIMIENTO

Formación del Grano (Cristalización):
La solidificación controla la forma y tamaño de los granos y necesita dos pasos nucleación y crecimiento.

• La nucleación es la etapa del proceso de solidificación en la que se forma unos pequeños núcleos estables sólidos dentro del líquido.
• El crecimiento del núcleo es la etapa del proceso de solidificación donde los átomos del líquido se unen al sólido formando las grandes estructuras cristalinas.

La solidificación es regulada por:
Velocidad de nucleación: cantidad de cristales que se forman por unidad de tiempo.
Velocidad de cristalización: incremento de la longitud de los cristales por unidad de tiempo.

La cristalización es fácil si coinciden los máximos de ambas velocidades a lo largo del tiempo, pero si no coinciden, se obtendrán materiales vítreos difíciles de cristalizar. Los metales puros cristalizan fácilmente, así como algunas aleaciones.


En la curva de enfriamiento de un metal puro, se observa que el cambio de fase se produce a temperatura constante. Durante este tiempo donde la temperatura es constante se desarrollan los dos pasos de la solidificación: nucleación y crecimiento.



Los núcleos estables se forman, o bien, a partir de la pared del molde, o bien mediante agentes nucleantes: partículas de un compuesto de fusión más alto que se encuentren en el líquido.